شیلد ژنراتور شکل موج مخصوص آردوینو بسازید



مفیدستان:

ژنراتور شکل موج یا فانشن ژنراتور برای تست و اشکال یابی مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود. با استفاده از این دستگاه می‌توانید واکنش فرکانس قطعاتی مثل اپ امپ و سنسورها را بررسی کنید یا دستگاه‌ها و پدال‌های افکت صوتی را تنظیم کنید. قبلاً در ساختنی، ساخت فانشن ژنراتور با AVR را یاد گرفته اید. در این پست طرز ساخت شیلد ژنراتور شکل موج را می‌خوانید که برای آردوینو طراحی شده است.

این شیلد ژنراتور شکل موج چهار خروجی دارد: سینوسی، مثلثی، پالس و اره. محدوده فرکانس هر شکل موج هم ۱Hz-50 kHz است. فرکانس، پهنای پالس و دامنه کلی شکل موج را هم با سه پتانسیومتر روی شیلد کنترل می‌شوند. چهار LED روی شیلد هم نمایانگر شکل موجی هستند که در حال ارسال از خروجی است. شماتیک و طراحی برد چاپی مدار شیلد ژنراتور شکل موج در گالری بالا موجود است. تمام اتصالات گام‌های بعدی طبق این شماتیک ایجاد می‌شوند.

گام اول: وسایل مورد نیاز

  • چهار عدد پوش باتن آنی
  • سه عدد پتانسیومتر خطی مخروطی ۱۰kOhm
  • سه عدد دکمه ۶ میلیمتری
  • چهار عدد LED سفید
  • چهار عدد مقاومت ۲۲۰Ohm-1/4Watt
  • سوکت هدر ماده
  • چهار عدد پین هدر نر
  • یک عدد اپ آمپ LM386
  • سوکت هشت پین
  • یازده عدد مقاومت ۱۰kOhm 1/4Watt
  • ده عدد مقاومت ۲۰kOhm 1/4Watt
  • دو عدد خازن ۲۲۰Uf
  • یک عدد مقاومت ۲٫۲kOhm 1/4Watt
  • برد آردوینو UNO
  • برد مدار چاپی – طراحی برد مدار چاپی را از لینک زیر دریافت کنید.
  • جاباتری کتابی
  • باتری ۹ ولتی

فایل طراحی برد مدار چاپی از لینک زیر قابل دریافت است (رمز فایل saakhtani.ir است). قبل از شروع ساخت شیلد ژنراتور شکل موج باید برد مدار چاپی را بسازید.

گام دوم: پین هدر

دو دسته پین هدر هشت تایی و دو دسته پین هدر شش تایی به برد لحیم کنید. این پین هدرها باید به پایین برد و طرفی که هیچ نوشته ای ندارد، لحیم بشوند. حواستان باشد پین‌ها در حین لحیم کاری کاملاً صاف بمانند. همانطور که در تصویر می‌بینید، شیلد ژنراتور شکل موج کاملاً روی آردوینو جا می‌شود.

گام سوم: سوئیچ‌های تکتایل

چهار دکمه را روی برد مدار چاپی فشار بدهید و سپس پایه‌های آنها را به پدهای برد مدار چاپی لحیم کنید.

گام چهارم: سوکت هشت پین

سوکت هشت پین را اضافه کنید
سوکت هشت پین را اضافه کنید

سوکت هشت پین را به آن قسمت از برد که با علامت U2 مشخص شده، لحیم کنید.

گام پنجم: خازن ۲۲۰uF

دو خازن الکترولیتی ۲۲۰uF را روی دایره‌های بزرگی که روی برد پرینت شده اند، لحیم کنید. دقت کنید که پایه منفی خازن با علامت – روی برد تراز باشد.

گام ششم: مقاومت‌های ۱۰kOhm

حالا باید یازده مقاومت ۱۰kOhm را روی برد مدار چاپی لحیم کنید. چهارتا از مقاومت‌ها روی نقاطی که با علامت‌های R1-R4 مشخص شده اند، قرار می‌گیرند. هفت تای دیگر هم روی علامت‌های R9-R15 قرار می‌گیرند. جهت مقاومت‌ها اهمیت ندارد.

گام هفتم: مقاومت‌های ۲۰kOhm

نه مقاومت ۲۰k را روی علامت‌های R16-R23 و R24 لحیم کنید.

گام هشتم: تقسیم کننده ولتاژ

تقسیم کننده ولتاژ را بسازید
تقسیم کننده ولتاژ را بسازید

مقاومت ۲۰K را روی علامت R28 و یک مقاومت ۲٫۲K را روی علامت R29 لحیم کنید.

گام نهم: مقاومت‌های ۲۲۰ Ohm

مقاومت‌های 220 را لحیم کنید
مقاومت‌های ۲۲۰ را لحیم کنید

چهار مقاومت ۲۲۰ohm را روی علامت‌های R25-R26 و R7-R8 لحیم کنید.

گام دهم: پتانسیومترها

همانطور که در ابتدا گفتیم از پتانسیومترها برای تنظیم ویژگی‌های امواج شیلد ژنراتور شکل موج استفاده می‌کنیم. جای سه پتانسیومتر با علامت‌های AMP، PULSEWIDTH و FREQUENCY روی برد مشخص شده است.

گام یازدهم: LEDها

چهار LED را مطابق تصویر بالا روی برد لحیم کنید. حواستان باشد لبه صاف LEDها با علامت روی برد تراز باشد.

گام دوازدهم: باتری ۹ ولتی

جاباتری را روی پین‌های GND و Vin برد مدار چاپی لحیم کنید. پایه‌ها یا هدر ماده را هم به پین‌های GND و سیگنال برد وصل کنید. این دو پین، پین‌های خروجی مدار شیلد ژنراتور شکل موج هستند.

گام سیزدهم: اپ آمپ LM386

اپ آمپ LM386 را لحیم کنید
اپ آمپ LM386 را لحیم کنید

اپ آمپ LM386 را روی سوکت هشت پین فشار بدهید. حواستان باشد بالای آی سی (پین ۱ و ۸) باید رو به پتانسیومترها باشند.

گام چهاردهم: کدها را آپلود کنید

برنامه Arduino IDE را دانلود کنید و با کمک آن کدهای زیر را روی برد آردوینو آپلود کنید. این کدها از وقفه تایمر در فرکانس ۱۰۰kHz برای ارسال دیتای جدید به مبدل دیجیتال به آنالوگ استفاده می‌کنند. بقیه اجزای کد هم وضعیت دکمه‌ها و پتانسیومترها را مانیتور می‌کنند و متغیرها را طبق آنها تنظیم می‌کنند.

گام پانزدهم: خروجی شیلد ژنراتور شکل موج

حالا شیلد آردوینو آماده است و می‌توانید آن را تست کنید. دکمه اصلی را بچرخانید و باتری ۹ ولتی را وصل کنید. فانشن ژنراتور را به یک اسیلوسکوپ وصل کنید. هر چهار شکل موج را تست کنید و فرکانس و دامنه آنها را تغییر بدهید تا مطمئن شوید شیلد درست کار می‌کند. سپس خروجی را به پالس تغییر بدهید و مطمئن شوید دکمه تنظیم پهنای پالس کار می‌کند (تصویر ۴-۶). بعد از انتخاب هر شکل موج LED مربوط به آن شکل هم باید روشن بشود.

شیلد ژنراتور شکل موج آماده است

ژنراتور شکل موج آماده است و می‌توانید از آن برای تست قطعات و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده کنید. برای اینکه استفاده از شیلد ساده تر بشود، باید یک قاب برایش بسازید. می‌توانید از جعبه‌های آماده استفاده کنید یا با استفاده از فایل‌های زیر جعبه ای که مخصوص شیلد ژنراتور طراحی شده را بسازید. برای ساخت این جعبه به دستگاه برش لیزری نیاز دارید.

اگر شیلد ژنراتور شکل موج کار نکرد، اشکال یابی را از موارد زیر شروع کنید:

    • پیوستگی را چک کنید – پیوستگی اتصالات را طبق شماتیک و طراحی برد چک کنید. ممکن است به اشتباه مدار را کوتاه کرده باشید یا یکی از اتصالات شل شده باشد. قبل از هر چیز هم اتصالاتی را چک کنید که باید به اتصال به زمین آردوینو وصل شوند. مطمئن شوید لحیم در هر دو طرف برد روی پین اتصال به زمین خروجی قرار دارد.
    • مسیر موج را چک کنید – سعی کنید با چک کردن اتصالات برد مدار چاپی با اسیلوسکوپ محل دقیق اشکال را پیدا کنید. اگر پروب را به سر R27 وصل کنید، شکل موج روی اسیلوسکوپ باید بین ۰ تا ۵V باشد. اتصال بین R28 و اولین خازن ۲۲۰uF ، باید همان موج را در مرکز ۰ ولت ببیندی. سپس پین پنج LM386 را چک کنید و مطمئن شوید همین موج را می‌بینید.
    • اتصالات را دوباره گرم کنید – اگر هیچ اشکالی در برد مدار چاپی پیدا نکردید، بهتر است همه اتصالات لحیمی‌روی برد را یکبار دیگر گرم کنید. به این ترتیب مطمئن می‌شوید همه اتصالات کامل هستند و اشکالی روی برد وجود ندارد.

منبع

خلاصه مطلب

شیلد ژنراتور شکل موج مخصوص آردوینو بسازید

عنوان مطلب

شیلد ژنراتور شکل موج مخصوص آردوینو بسازید

توضیح کوتاه

با این شیلد آردوینو می‌توانید فرکانس قطعات و دستگاه‌های الکترونیکی را بررسی کنید.

نویسنده

عاطفه اسدزاده

بیشتر بخوانید:



لینک منبع

بازنشر: مفیدستان

برچسب ها

اندکی تفکر …

پیش از آنکه بالارفتن از نردبان موفقیت را آغاز کنید، مطمئن شوید که نردبان را به ساختمان مناسب تکیه داده اید.
استفان کاوی